Oxidación en agua supercrítica de lodos de EDAR: Proyecto LIFE Lo2x

El alto contenido de contaminantes físicos, químicos y biológicos de los lodos de depuradora, el incremento significativo en su producción en los próximos años y la aplicación mayoritaria de éstos en usos agrícolas entran en conflicto con la futura legislación europea sobre aplicación de lodos en la agricultura, la cuál tiene un carácter fuertemente restrictivo (García et al., 2016). De hecho, el 4º borrador que modificará la Directiva 86/278/CEE, relativa a la protección del medio ambiente y, en particular, a los suelos, sobre la utilización de los lodos con fines agrícolas, establece límites más restrictivos en cuanto a metales pesados (cadmio, mercurio, plomo, cobre, cromo, níquel y zinc), micro-contaminantes orgánicos (e.g., bifenilos policlorados, dioxinas y furanos…) y especialmente en patógenos, donde parámetros indicadores basados en Escherichia coli, Clostridium perfringens y Salmonella sp. deben ser cumplidos para permitir su aplicación en agricultura.

Por otro lado, la reutilización de materias primas que actualmente se eliminan como residuos es uno de los principios clave de las estrategias de los modelos de producción bajo economía circular que persigue la Unión Europea (UE). En este sentido los lodos de depuradora son el principal residuo de una estación de depuración de aguas residuales (EDAR), por lo que las tecnologías que permitan la conversión de este residuo en recurso serán un elemento esencial para el aumento de la eficiencia en el uso de los recursos y el avance hacia una economía más circular.

Por tanto, procesos que produzcan una eficaz y económica reducción del nivel de contaminantes tóxicos y patógenos, unido a la recuperación de energía y nutrientes presentes en los lodos como fertilizantes (i.e., fósforo y nitrógeno) tendrán una considerable demanda en el futuro. Ello está conduciendo a una búsqueda de nuevos y apropiados procesos de tratamiento y/o valorización de lodos, entre los que se encuentra la tecnología de Oxidación en Agua Supercrítica.

GENERACIÓN Y GESTIÓN DE LODOS DE EDAR EN LA UE

Durante los últimos 25 años, la implementación de la Directiva 91/271/CEE sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas ha obligado a la UE de los 15 a mejorar sus redes de recogida de aguas residuales e infraestructuras de tratamiento. Como resultado, se incrementó casi un 50% la generación anual de lodos de EDAR, desde 6,5 millones de toneladas (en materia seca) en 1992 hasta 9,6 millones en 2005; año a partir del cual su generación ha sido constante hasta 2012. Por su parte, la generación anual en la UE-13 (nuevos Estados miembros) se estimó en 1,1 y 1,3 millones de toneladas en 2005 y 2012, respectivamente. Es por tanto obvio, que la implementación de la Directiva 91/271/CEE en los nuevos Estados miembros provoque un aumento significativo en la generación de lodos durante los próximos años, excediendo los 13 millones de toneladas en 2020.

Tal y como muestra la Tabla 1, dentro de la eurozona, la generación de lodos es notablemente diferente entre los distintos Estados. Entre los países de la UE-15, la mayor generación se produce en España, Alemania, Reino Unido, Italia y Francia. Estos cinco países contribuyen más de cuatro quintos del total de lodos de depuradora producidos. Con respecto a la UE-13, Polonia es el mayor productor de fangos, generando el 40% de la cantidad total. En este grupo de trece países, Polonia, la Republica Checa y Hungría contribuyen cerca de tres cuartas partes en la generación de lodos.

La legislación europea exige que los lodos de depuradora hayan sido sometidos a estabilización o tratamiento previo por vía biológica, química o térmica, mediante almacenamiento a largo plazo o por cualquier otro procedimiento apropiado, de manera que se reduzcan significativamente, su poder de fermentación y los inconvenientes sanitarios de utilización. Una vez estabilizados, las principales alternativas de gestión son: aplicación directa como fertilizante, compostaje, incineración y evacuación por depósito en suelo. Las principales ventajas e inconvenientes así como los costes asociados a las alternativas de gestión final utilizadas en la UE se muestran en la Figura 1.

Figura 2 representa la distribución de las diferentes alternativas de eliminación de fangos llevadas acabo en el año 2012 en la UE-15 y UE-13. Como se observa la filosofía de gestión de los lodos de EDAR es muy diferente entre los miembros antiguos y los nuevos. En 7 de los 15 países de la antigua Unión Europea el método que prevalece (>60%) es la aplicación de lodos estabilizados como fertilizante en agricultura. A estos países se les podría añadir Suecia y Finlandia si se considera el compostaje previo a su aplicación al suelo. La incineración es ampliamente utilizada en países centro europeos como Austria, Bélgica, Alemania y Países Bajos. Una mayor heterogeneidad en el método empleado se puede observar tanto en Grecia como en Italia.

En los países de la UE-13, la gestión de los lodos no es clara ya que un elevado porcentaje de los fangos no tiene un método definido, como es el caso de Chipre, Polonia, Letonia o Eslovenia. Este hecho, es especialmente preocupante en Polonia, donde para más de la mitad de los fangos se desconoce su gestión; un país que representa el 4% de los lodos generados en toda Europa. La evacuación de los lodos de EDAR en vertedero es también común en Malta, Rumania o Estonia. Por su parte, la incineración, a excepción de Eslovenia, es escasamente aplicable en los nuevos miembros de la Unión.

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